一种基于Super‑twisting滑模的直接转矩控制系统技术方案

一种基于Super‑twisting滑模的直接转矩控制系统，用于对永磁同步电机的控制，其特征在于，所述控制系统三相逆变器与永磁同步电机之间并联连接；定子磁链和转矩估算模块根据测量得到的三相逆变器电压、电流进行估算；PI速度调节器的输入为转速差值输出为给定转矩值；Super‑twisting控制器模块，输入为转矩差值和定子磁链差值，输出为静止坐标下的uα、uβ；SVPWM控制器模块，输入为静止坐标下的uα、uβ输出为三相逆变器的开关信号；三相逆变器模块，输入为逆变器开关信号输出为三相交流电，通过对三相逆变器开关状态的控制，实现对永磁同步电机转速的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Super-twisting滑模的直接转矩控制系统
本专利技术属于永磁同步电机
，特别涉及一种基于Super-twisting滑模的直接转矩控制系统。
技术介绍
永磁同步电机(PMSM)拥有机械效率高、功率因数高、出力大等明显优势，已经被应用到越来越多的高性能场合所使用，发展前景巨大，成为近年来电气传动领域的研究热点。直接转矩控制没有矢量控制的复杂坐标变换，可以直接对转矩进行控制(DTC)，且动态性能良好，并越来越多地应用于各种对电机性能要求较高的场合。然而，永磁同步电机具有多变量、非线性和强耦合的特点，若要提高控制性能，必须克服不确定因素和非线性对系统性能造成的影响，同时直接转矩控制存在较大的转矩脉动和磁链脉动等问题。现有的技术，主要通过：(1)增加零矢量抑制转矩脉动，和(2)利用电压空间矢量调制技术合成最优电压矢量控制逆变器开关抑制转矩脉动，DTC系统采用PI调节器。实践中会有以下缺点：对于(1)点，增加零矢量虽然可以减小转矩脉动，然而可供选择的电压矢量表是有限的，并不能从根本上消除转矩脉动，对于(2)点，电压空间矢量调制技术虽然可以根据需要合成任意最优电压空间矢量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Super‑twisting滑模的直接转矩控制系统，用于对永磁同步电机的控制，其特征在于，所述控制系统包括Super‑twisting控制器模块、SVPWM控制模块、PI速度调节器、定子磁链和转矩估算模块和三相逆变器模块，三相逆变器与永磁同步电机之间并联连接；定子磁链和转矩估算模块根据测量得到的三相逆变器电压、电流进行估算；PI速度调节器的输入为转速差值输出为给定转矩值；Super‑twisting控制器模块，输入为转矩差值和定子磁链差值，输出为静止坐标下的uα、uβ；SVPWM控制器模块，输入为静止坐标下的uα、uβ输出为三相逆变器的开关信号；三相逆变器模块，输入为逆变器开关信号输出...

【技术特征摘要】
1.一种基于Super-twisting滑模的直接转矩控制系统，用于对永磁同步电机的控制，其特征在于，所述控制系统包括Super-twisting控制器模块、SVPWM控制模块、PI速度调节器、定子磁链和转矩估算模块和三相逆变器模块，三相逆变器与永磁同步电机之间并联连接；定子磁链和转矩估算模块根据测量得到的三相逆变器电压、电流进行估算；PI速度调节器的输入为转速差值输出为给定转矩值；Super-twisting控制器模块，输入为转矩差值和定子磁链差值，输出为静止坐标下的uα、uβ；SVPWM控制器模块，输入为静止坐标下的uα、uβ输出为三相逆变器的开关信号；三相逆变器模块，输入为逆变器开关信号输出为三相交流电，通过对三相逆变器开关状态的控制，实现对永磁同步电机转速的控制，其中，Super-twisting控制器模块的设计步骤包括：在d-q坐标系下建立直接转矩控制的Super-twisting控制器设计，d-q坐标系下的PMSM电压方程：(1)式中：ud、uq分别定子电压的d-q轴分量；id、iq分别为定子电流的d-q轴分量；ψd、ψq为定子磁链的d-q轴电感分量；定子磁链方程为：(2)式中：Ld、Lq分别为d-q轴电感分量，表贴式电机定子电感满足Ld＝Lq＝Ls，电磁转矩方程为：由式(3)和动态转矩方程可得根据式(1)、式(2)可得：根据定子磁链矢量d-q轴坐标系可知，令ψs＝ψsd，则为定子磁链连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，迟长春，贾竹青，耿晋中，李明明，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31